Mini Servo System (3D-Druck)

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Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon juh » 15 Sep 2018, 23:22

Hallo,

ich habe gerade auf thingiverse mein ältestes und bisher umfangreichstes Projekt veröffentlicht, ein ft Mini-Servo System.

https://www.thingiverse.com/thing:2807112

Angefangen hat es mit dem Wunsch nach einem kompakten Servo, v.a. für die Steuerung kleiner Fahrzeugmodelle. Er sollte daher im 15er-Rastermaß direkt verbaubar sein, also ohne eigene Befestigungslösungen wie z.B. diese

viewtopic.php?start=20&t=4548#p33725
https://www.ftcommunity.de/categories.php?cat_id=1211

auskommen. Angesichts dieser Anforderungen haben sich die verbreiteten TowerPro SG90 Servos (und Varianten gleicher Bauform bzw. deren billige China-Klone) angeboten. Ein erster Prototyp mit Statikträger, Heißkleber und einer Riegelscheibe war vielversprechend, die Servoachse kommt hier exakt in der Mitte des 15er Rasters zu liegen (das Foto ist unvollständig, eigentlich gab es noch einen komplementären Statikträger, so dass es einen 15x30x30 Block gebildet hat, davon habe ich leider kein Foto mehr).

resized_99 DSC_2009.JPG

Der 3D-Drucker und FreeCAD haben es mir dann ermöglicht, die Idee richtig umzusetzen und die kompakte Lenkung zu realisieren:

resized_05 DSC_2150a.jpg

Um auch andere Projekte zu ermöglichen, habe ich zusätzlich Lenkhebel und ein paar Adapter für die gängigen Bauteilgruppen (Bausteine, Statikstreben, Rastachsen, Zahnrad Z10, Flachnabenzange) konstruiert.

resized_DSC_1120 (1).jpg
Zuletzt geändert von juh am 15 Sep 2018, 23:27, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Mini Servo System

Beitragvon juh » 15 Sep 2018, 23:25

Danach ist ein wenig der Gaul mit mir durchgegangen, weil mir laufend neue Ideen für weitere Anwendungen gekommen sind. Ich glaube zuerst fertig war der Zahnstangenvortrieb, wahlweise mit 8mm oder 40mm Hub:

resized_12 DSC_0214.JPG

Das Pneumatikquetschventil (angeregt durch https://www.ftcommunity.de/details.php?image_id=38541 und https://www.ftcommunity.de/details.php?image_id=36073) mit Exzenterscheibe war eher ein Test und ist funktional, schließt aber nicht vollständig luftdicht. Da will ich später nochmal ran.

resized_DSC_1117 (2).jpg

Für einen Roboterarm entstand dann noch dieser Adapter mit print-in-place Befestigung auf der Gegenseite. Leider sind die kleinen Servos im Normalfall leider zu schwach, um Arme mit mehr als zwei oder maximal drei Gelenken zu realisieren:

resized_DSC_1110 (1).jpg
Zuletzt geändert von juh am 16 Sep 2018, 14:00, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Mini Servo System

Beitragvon juh » 15 Sep 2018, 23:26

Schließlich sollte auch eine Greifzange nicht fehlen, hier ohne die eigentlichen Greifer:

resized_11 DSC_1116.JPG

Dieses Video zeigt die meisten der Bauteile in Aktion:

https://www.youtube.com/watch?v=ZpICI-pzrmg

Ein oder zwei Ideen für weitere Erweiterungen habe ich noch, ich freue mich aber auch über Anregungen oder Verbesserungsvorschläge.

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Re: Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon steffalk » 16 Sep 2018, 00:19

Tach auch, juh!

Sehr cool. Sehr kompakt. Gratuliere, auch zur "Bausatz"-Philosophie!

Besonders gefiel mir übrigens die Idee mit dem drehbaren Eckstück zur Vereinzelung der Murmeln.

Gruß,
Stefan
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Re: Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon juh » 16 Sep 2018, 01:05

Danke! Das war übrigens ein nettes Beispiel für Situationen, in denen die Lösung vorm Problem da ist: Ich suchte für die Demonstrationskugelbahn noch eine Anwendung für den BS 5 Adapter und ein Vereinzeler lag da nahe, obwohl ich ursprünglich nur für eine Kugel geplant hatte. :)

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Re: Mini Servo System

Beitragvon fotoopa » 16 Sep 2018, 09:49

juh hat geschrieben:Dieses Video zeigt die meisten der Bauteile in Aktion:
https://www.youtube.com/watch?v=ZpICI-pzrmg
That is really very well made! Oh I urgently need to be able to make 3D prints. You have so many beautiful realisations. I need to look for a good printer that gives reliable results without you having to arrange a lot yourself. Integration of servos and small motors is so practical.
You are a source of inspiration! Thanks for the many examples.

Frans.
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Re: Mini Servo System

Beitragvon juh » 16 Sep 2018, 12:30

fotoopa hat geschrieben:
juh hat geschrieben:Dieses Video zeigt die meisten der Bauteile in Aktion:
https://www.youtube.com/watch?v=ZpICI-pzrmg
That is really very well made! Oh I urgently need to be able to make 3D prints. You have so many beautiful realisations. I need to look for a good printer that gives reliable results without you having to arrange a lot yourself. Integration of servos and small motors is so practical.
You are a source of inspiration! Thanks for the many examples.

Frans.

Thank you, Frans. I've never used them myself, but of course you could just take the .stl files to a 3D printing service. In fact, I gather that it would take quite some prints before you reach the break even point which makes a printer of your own worth the invention. If you're thinking of self made designs, a self-owned printer is a must, of course.

BTW, I like your super kugelbahn a lot, I'll definitely plan to have a look at FPGAs sometime soon, after having learned about their existance through your design.

Best
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Re: Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon PHabermehl » 16 Sep 2018, 18:40

Fantastisch!
Da kommen sofort wieder die ganzen Ideen in Erinnerung, die man mal hatte, aber mangels Servo nicht umsetzen konnte...
Es wird Zeit für Herbst und Winter, dass die ft-Hochsaison beginne...

Gruß
Peter
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Re: Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon Harald » 17 Sep 2018, 20:21

Ja!!

Habenwill!!

Ich bin ja nicht über den ersten Motorhalter hinaus gekommen, von Getrieben und Greifern (lechz!) ganz zu schweigen. Pollin hat immer wieder mal so kleine Schrittmotörchen mit 10 mm Durchmesser und 12 mm Höhe anzubieten.
Dateianhänge
StepMotor_4272d.jpg
Vitech V0067 (Pollin D310672D)
--- Ich liebe es, wenn ein Modell funktioniert. ---
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Re: Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon juh » 17 Sep 2018, 23:51

Harald hat geschrieben:Pollin hat immer wieder mal so kleine Schrittmotörchen mit 10 mm Durchmesser und 12 mm Höhe anzubieten.

Oh ja, so welche habe ich auch mal in China mitbestellt, die Idee war dabei ein selbstfahrendes Hubgetriebe... :D Liegt aber mit vielen anderen Ideen auf der to do Liste eher hinten.

Dein Bild erinnert mich an meinen Mikro-Mot, der kleinste ft-Motor ever, noch ohne 3D-Druck: Ein Vibrationsmotor aus einem alten Handy mit genau 4mm Durchmesser und 15mm Länge eingepasst in einen BS15 mit Bohrung. Hat sogar funktionert, leider war mit meinen Mitteln das Z11 nicht dauerhaft auf der Welle zu befestigen. Wenn ich am WE wieder zu Hause bin, reiche ich mal ein Bild nach.

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Re: Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon juh » 21 Sep 2018, 13:22

Das Mini Servo System wird gerade unerwartet populär auf thingiverse, gemessen zumindest an sonstigen ft-Objekten.

Mir sind schon nach Veröffentlichung (für ein ft-Objekt) ungewöhnlich viele Zugriffe aufgefallen. Dann hat es seinen Platz in der wöchentlichen Best of the week featured Collection erhalten, die auf der Frontseite platziert wird. Und inzwischen ist es in der Kategorie construction toys auf Platz vier bei der Popularität (die offenbar gewichtet nach Alter, nicht alleine auf Basis der "likes" oder "collects" ermittelt wird) gelandet, so dass es bei allen Objekten dieser Kategorie unten bei "More from Construction Toys" angezeigt wird.

Was mir dabei etwas unheimlich ist: ich kann mir nicht vorstellen, dass das alles ft-User sind, v.a. weil die meisten nicht aus den üblichen ft-Stammländern kommen. Entweder gibt es international wesentlich mehr ft-User als ich bisher dachte, oder es gibt vielleicht demnächst ein paar neue. :D Einige Kommentare waren jedenfalls sehr von der Kugelbahn angetan...

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Re: Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon fotoopa » 02 Okt 2018, 15:00

Thanks for your many examples. I just made my first 3D print and with success. A new world opens up with endless possibilities.
Here the first 3D print in action :
Bild
HD picture: https://www.flickr.com/photos/fotoopa_hs/43240783730

And the result:
Bild
HD picture: https://www.flickr.com/photos/fotoopa_hs/44332148714

Frans.
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Re: Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon juh » 02 Okt 2018, 17:15

Hey Frans,
thank you for your feedback, it's good to see that those models work for others too! It seems the Flashforge Finder works alright for you? I read that it's considered a mostly out of the box print ready printer, so it's probably been the right decision given your demands. I'm looking forward to hear if my more complex designs will work as well for you!

Best
Jan
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Re: Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon fotoopa » 02 Okt 2018, 18:57

The first results are already very good. I had 2 types of objects, 4 connecting blocks and my own model, to measure the deviations of holes. Meanwhile a 2nd print run has started with a rotary encoder wheel with 20 magnets and a home pulse magnet. Through quadrature encoding you get an encoder with 80 pulses per tour + home point. Because the neodym magnets have D2x3mm, the 21 holes must be correct to be able to press the magnets in. Normally the holes are slightly smaller than the drawn dimensions (drawings are made in Autodesk Fusion 360). The best way is to drill these small 2mm holes afterwards with 1.9 mm. This way the magnets clamp nicely. If the pressure is still a bit too high, you can drill out the first 1.5mm deep at 2mm. If all goes well, I will be able to show the results tomorrow. The printer is now working for about 2 hours. Everything looks good for the moment

I chose a ready-made printer, knowing that there are size limitations, there is no heating bed, so it can only use PLA filament. With 400 euros now, I can gain a lot of experience. For Fischertechniek parts the dimensions are certainly sufficient. For the strength of PLA material there is still the PolyMax which is even stronger than ABS with the advantages of PLA. My printer can stay on my desk. PLA has little odour pollution.
I mainly foresee to make new parts myself which I can share then also here on the forum. That's why I started by learning Autodesk Fusion 360 for 3D design. The encoder disk I am printing now is designed with this. The design is done with parameters, so I can make any encoder disc between 8 magnets and 56 magnets. Only the number of magnets I need to fill in and generate a drawing. The possibilities are enormous.

Frans.
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Re: Mini Servo System (3D-Druck)

Beitragvon The Rob » 02 Okt 2018, 19:21

I recommend trying out Ultimaker tough PLA.
Prints as easy as standard PLA (on my UM3 I used exactly the same settings) and it is quite a bit more durable than normal PLA.
Ultimaker filaments are quite pricy though and unfortunately I don't know the original manufacturer.
(Ultimaker doesn't produce filament, they only relabel it. For example Ultimaker Breakaway is actually Polymaker Polysupport, and is roughly 20% cheaper if bought from Polymaker.)
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